JP6852944B2 - 軽量気泡コンクリートパネル用のアンカー金物 - Google Patents

Description

本発明は、軽量気泡コンクリートパネル（ＡＬＣパネル）を建造物躯体に取付ける際にパネル内に挿入して用いるアンカー金物と、そのアンカー金物を用いて行う軽量気泡コンクリートパネルの取付け方法に関するものである。

ＡＬＣパネルは、軽量で耐火性、耐熱性、及び経済性に優れている。又、例えば、普通コンクリート等による施工が困難な場所であっても取り付けが容易でありお施工性も極めて優れている。このため、建材用パネルとして、建造物の外壁材、間仕切材、床材、屋根材等として広く使用されている。

ＡＬＣパネルにより外壁を構成する際、建造物躯体へのパネルの一般的な取付け方法としては、イナズマ型金物等の固定用金物を介して、建造物躯体の受けアングル等の下地鋼材に固定する方法によることが一般的である。そして、固定用金物とＡＬＣパネルとの間の固定は、ＡＬＣパネルの内部に埋設されているアンカー金物と固定用金物とを、固定用ボルトで螺合することによって行われている（特許文献１及び非特許文献１参照）。

ここで、建物の外壁を構成するＡＬＣパネルの取付けに際しては、ＡＬＣパネルを縦置きにして取付け箇所に配置する作業を行う前に、図５に示すようにＡＬＣパネル３を平置きにした状態で、パネルの小口面から挿入したアンカー金物（従来品）４を、パネルの腹面から挿入した固定用ボルト２等によって予め固定しておく作業を行っている。これは、ＡＬＣパネル３を縦置きに配置する作業過程においてＡＬＣパネル３からアンカー金物４パネル３が落下してしまう防止するためである。

しかしながら、ＡＬＣパネルを取り付ける施工箇所の周辺構造や、建造物躯体側の取付け箇所の構造によっては、ＡＬＣパネルの腹面から突出している上記の固定用ボルトの一部が、建造物躯体側の取付け金物と干渉する等して、ＡＬＣパネルの取付け作業が困難となり、その本来の優れた施工性が低下してしまう場合があった。

特開２００８−１５６８７７号公報

「シポレックス設計資料＜外壁＞」（住友金属鉱山シポレックス株式会社）

本発明は、ＡＬＣパネルの取付けに際して、ＡＬＣパネルを所定位置に縦置きする前段階においてアンカー金物を固定用ボルト等によって予め固定する工程を不要とし、これにより、固定用ボルトの一部がＡＬＣパネルの腹面から突出していることによる施工性の低下を回避し、従来、ＡＬＣパネル本来の優れた施工性が発揮困難であった施工箇所においてもその優れた施工性を維持することを目的とする。

本発明者らは、上記目的を達成するために鋭意研究を重ねた結果、ＡＬＣパネルの小口面からパネル内部に挿入するアンカー金物を、それぞれ所定の断面形状からなる管部と扁平部とを有してなる金物本体と、所定のリング状の形状からなる弾性部材であるアンカーキャップとの組合せからなるものとし、これを用いてＡＬＣパネルの取付けを行うことにより上記課題を解決することができることを見出し、本発明を完成するに至った。具体的には、本発明は以下のものを提供する。

（１） 軸方向に垂直な断面が環形又は円形である管部と、前記管部の一端から伸長し、軸方向に垂直な断面が扁平形状である扁平部と、を有するアンカー金物本体と、リング状の弾性部材であるアンカーキャップと、の組合せからなり、前記アンカー金物本体の前記扁平部は、軸方向に垂直な断面の幅が前記管部の直径と同一であり、該断面の厚さが前記管部の直径よりも小さく、該断面の幅方向に平行な一対の対向する平面部を有する扁平形状であって、前記アンカーキャップの開口の形状が、前記アンカー金物本体の前記扁平部の軸方向に垂直な断面と相似形状であって相似比が１未満である、軽量気泡コンクリートパネル用のアンカー金物。

（１）の発明によれば、ＡＬＣパネルの小口面へ挿入されているアンカー金物が、パネルの取付け作業の途中でＡＬＣパネルの小口面から落下することを防止するために、ＡＬＣパネルの取付け位置への配置に先行して予め行うことが必須であった、固定用ボルト等による予めのアンカー金物の固定を不要とすることができる。これにより、固定用ボルトによる建造物躯体の取付け金物を介したアンカー金物への螺合を、ＡＬＣパネルの所定位置への配置後に行うことができるようになる。そして、従来ＡＬＣパネルの取付け作業が困難であった設置箇所においても、ＡＬＣパネル本来の優れた作業性を維持して、これを容易に取り付けることができる。

具体的には、（１）の発明にかかるアンカー金物を用いることにより、例えば、取付け前の段階において、ＡＬＣパネルの腹面から固定用ボルトの一部が立て込みの作業途上で建造物躯体の構造物と干渉してしまうような狭小な作業域を含む施工箇所におけるＡＬＣパネルの施工性が著しく向上する。

又、例えば、階段室周り等パネル取付け箇所上方に梁があってＡＬＣパネルを施工箇所より高い位置に持ち上げられない場所においては、パネルを施工箇所より高い位置に持ち上げてから、取付け金物のスリット等に予めＡＬＣパネルに固定されている固定用ボルトの軸を落とし込む取付け方法は行うことができなかった。しかし（１）の発明によるアンカー金物を用いることにより、躯体側の取付け金物のアンカー金物へのボルトによる螺合をパネルの位置決め後に行えるようになるため、そのような施工箇所におけるＡＬＣパネルの取付けについても施工性が著しく向上する。

（２） 前記管部と前記扁平部とを連接して形成されている傾斜面とを、有する（１）に記載のアンカー金物。

（２）の発明によれば、（１）に記載のアンカー金物において、扁平部に設置したアンカーキャップを更に管部に向けてテーパー状に外径が広がる部分である傾斜面にかかる位置まで押し込むことにより、アンカーキャップの外径を拡大させて、小口面の金物挿入孔の開口径サイズに適応してアンカー金物と小口面の内壁との間の圧力を拡大し、ＡＬＣパネルのアンカー金物用孔内でのアンカー金物の安定性を向上させて、アンカー金物の作業中における落下のリスクを更に低減させることができる。

（３） 前記アンカーキャップが、硬度１０以上２０以下のゴムからなる、（１）又は（２）に記載のアンカー金物。

（３）の発明によれば、（１）又は（２）の発明にかかるアンカー金物のＡＬＣパネルへの挿入を更に容易とし、且つ、挿入後のアンカー金物のＡＬＣパネルのアンカー金物用孔内での安定性をより高めることができる。

（４） 前記アンカーキャップがクロロプレンゴムからなる、（１）から（３）のいずれかに記載のアンカー金物。

（４）の発明によれば、（１）から（３）のいずれかの発明にかかるアンカー金物のＡＬＣパネルへの挿入を更に容易とし、且つ、挿入後のアンカー金物のＡＬＣパネルのアンカー金物用孔内での安定性をより高めることができる。

（５） （１）から（４）のいずれかに記載のアンカー金物が、前記扁平部又は前記傾斜面に前記アンカーキャップが装着されている状態で、小口面からパネル内部に挿入されている軽量気泡コンクリートパネル。

（５）の発明によれば、パネル腹面から固定用ボルトが突出している状態での施工が困難であった施工箇所や、アンカー金物へのボルト固定を位置決め後に行わざるを得ない施工箇所等においても、その他の通常の施工箇所への取付け作業と同様にＡＬＣパネル本来の優れた施工性を享受して、その取付け作業を行うことができる。

（６） 軽量気泡コンクリートパネルを建造物躯体に固定するための壁パネル取付け方法であって、（５）に記載の軽量気泡コンクリートパネルを、前記アンカー金物が挿入されている小口面を下側にして取付け箇所に配置した後に、前記建造物躯体又は該建造物躯体に接合されている固定用金物と、前記アンカー金物とを、固定用ボルトで螺合する工程を行う、壁パネル取付け方法。

（６）の発明によれば、パネル腹面から固定用ボルトが突出している状態での施工が困難であった施工箇所や、アンカー金物へのボルト固定を位置決め後に行わざるを得ない施工箇所等においても、その他の通常の施工箇所への取付け作業と同様に、ＡＬＣパネル本来の優れた施工性を享受して、その取付け作業を行うことができる。

本発明によれば、ＡＬＣパネルの取付けに際して、パネルを所定位置に縦置きする前段階においてアンカー金物を固定用ボルト等によって予め固定する工程を不要とし、これにより、固定用ボルトの一部がＡＬＣパネルの腹面から突出していることによる施工性の低下を回避して、従来、ＡＬＣパネル本来の優れた施工性が発揮困難であった施工箇所においてもその優れた施工性を維持することができる。

アンカー金物本体とアンカーキャップとの組合せからなる本発明のアンカー金物の斜視図である。尚、同図下段の状態が本発明の使用時における基本形態である。 本発明のアンカー金物を構成するアンカーキャップの平面図である。 アンカー金物本体へのアンカーキャップの装着態様の説明に供する正面図である。 アンカー金物本体へのアンカーキャップの「他の装着態様」の説明に供する本発明のアンカー金物の正面図である。 アンカー金物本体へのアンカーキャップの装着態様の説明に供する側面図である。 アンカー金物本体へのアンカーキャップの「他の装着態様」の説明に供する本発明のアンカー金物の側面図である。 従来のアンカー金物によるＡＬＣパネルへの同金物の取付け方法の説明に供するＡＬＣパネル及び従来のアンカー金物の斜視図である。

（アンカー金物）
図１に示す通り、本発明のアンカー金物１は、アンカー金物本体１１とアンカーキャップ１２と、の組合せからなり、ＡＬＣパネルの小口面から当該パネル内部に挿入されて用いられる部材である。又、アンカー金物１は、図１下段に示すように、アンカー金物本体１１の扁平部１１２をリング状のアンカーキャップ１２に挿入した状態、即ち、扁平部１１２（若しくは傾斜面１１３）にアンカーキャップ１２が装着された状態で用いられる。

アンカー金物本体１１は、金属塊であり、軸方向に垂直な断面が環形又は円形である管部１１１と、管部１１１の一端から伸長し、軸方向に垂直な断面が扁平形状である扁平部１１２とを有する。又、アンカー金物本体１１は、図１に示すように、管部１１１と扁平部１１２の他、これらを連接して扁平部１１２から管部１１１に向けて広がるテーパー状に形成されている一対の傾斜面１１３とを、更に有するものであることが好ましい。このような形状からなる金属塊であるアンカー金物本体は、めっき鋼管から旋盤加工により製造することができる。又、アンカー金物本体１１には、通常、管部１１１に、固定用ボルト２が螺合しながら貫通し、固定用ボルト２と係合するボルト用貫通孔１１４がアンカー金物本体１１の軸方向と直交する方向に形成されている。

アンカー金物本体１１において管部１１１から伸長する扁平部１１２の形状は、図１、３Ａ、３Ｂ、４Ａ、４Ｂに示す通り、軸方向に垂直な断面の幅が管部１１１の直径と同一であり、同断面の厚さが管部１１１の直径よりも小さく、又、同断面の幅方向に平行な一対の対向する平面部を有する扁平形状である。

アンカー金物本体１１との組合せにより、本発明のアンカー金物１を構成するアンカーキャップはリング状の弾性部材であり、図１示す通り、アンカー金物本体１１の扁平部１１２に装着された状態で用いられる。図２、３Ａ、３Ｂ、４Ａ、４Ｂに示す通り、弾性を有するリング状のアンカーキャップ１２は、その側面外周は真円形又は略円形である。

アンカーキャップ１２の側面外周の径は、ＡＬＣパネル５にアンカー金物１を挿入するために形成するアンカー金物用孔５１の開口径に応じて調整すればよいが、同開口径に対して、アンカーキャップ１２の外径の比率が１．０５〜１．１８程度であることが好ましい。

又、リング状のアンカーキャップ１２の開口１２１の形状は、アンカー金物本体１１の扁平部１１２の軸方向に垂直な断面の形状と相似形状であって、尚且つ相似比が１未満である。この相似比は好ましくは０．８５〜０．９５程度である。即ち、図２に示すアンカーキャップ１２の開口１２１のサイズは、アンカー金物本体１１の扁平部１１２が挿入される前の状態において、当該扁平部１１２のサイズよりも、材料ゴムの弾性に応じて僅かに小さく形成されている。そして弾性を有するアンカーキャップ１２の開口１２１を適度に押し広げながら扁平部１１２を挿入することによって、挿入後、押し広げられたアンカーキャップ１２の弾性により、アンカー金物本体１１への装着状態の安定性が維持される。

上記態様でアンカー金物１に装着されるアンカーキャップ１２の材料は、硬度１０以上２０以下のゴムであることが好ましい、アンカーキャップ１２を形成するゴム材料が上記硬度範囲にあることにより、上記のアンカー金物本体とアンカーキャップの間の圧力、及び、ＡＬＣパネル３の小口面のアンカー金物用孔５１へのアンカー金物１の挿入後におけるアンカー金物用孔５１の内壁とアンカーキャップ１２との間の圧力をより適切に発現させて、固定用ボルト２による固定を行わずに、アンカー金物１のＡＬＣパネル内での安定性を更に高めることができる。アンカーキャップの材料として、硬度が１０未満のゴムを用いた場合には、アンカー金物用孔５１の内壁との間に十分な圧力が生じる程度の外周サイズを有するアンカーキャップ１２を当該孔に挿入する際にアンカー金物用孔５１の内壁とゴムの摩擦力によりアンカーキャップ１２の一部がよれて変形してしまい所望の効果が十分に発現しない現象が頻発するようになる。一方、硬度が２０を超えるゴムを用いた場合には、アンカー金物１のアンカー金物用孔５１への挿入が困難となり、これについてアンカーキャップのサイズを小さくして対応した場合にはアンカー金物の安定性が低下してしまう等アンカー金物の性能を十分に引き出す調整が困難となる。尚、本明細書におけるゴムの「硬度」とは、ＡＳＫＥＲ ＴＹＰＥ Ｃで測定した値のことを言うものとする。

又、アンカーキャップ１２の材料は、上記硬度範囲にあるものを特に限定なく好ましく用いることができる。但し、硬度１５程度のクロロプレンゴム（ＣＲスポンジ）からなるものであることが特に好ましい。アンカーキャップ１２を形成するゴム材料をクロロプレンゴムとすることにより、アンカー金物本体１１とアンカーキャップ１２との間の圧力、及び、ＡＬＣパネル３のアンカー金物用孔５１へのアンカー金物１の挿入後におけるアンカー金物用孔５１の内壁とアンカーキャップ１２との間の圧力をより高い確度で適切に発現させることができる。

アンカーキャップ１２の開口１２１の形状は、アンカー金物本体１１の扁平部１１２の軸方向に垂直な断面の形状と相似形状であるため、図２に示す通り、円形の外周を有するリング状のアンカーキャップは、図２におけるａの部分（厚さ方向）の樹脂厚み（ｒａ）が、ｂの部分（幅方向）の樹脂厚み（ｒｂ）よりも厚くなっている。よって、アンカーキャップ１２が、図３Ａに示すように、扁平部１１２の形状に追従する形で挿入されてい状態から、図３Ｂに示すように、アンカーキャップ１２を軸方向を回転軸として９０℃回転させた場合には、アンカーキャップ１２の樹脂厚みが大きい部分ａが幅方向にせり出して、実質的にアンカーキャップ１２の外形が拡大され、これにより、アンカー金物１とＡＬＣパネル３のアンカー金物用孔５１の内壁との間の圧力を拡大することできる。この機能により、アンカーキャップ１２とアンカー金物用孔５１の内壁との間の圧力が不足する場合であっても、上記圧力の拡大により、ＡＬＣパネル３のアンカー金物用孔５１内でのアンカー金物１の安定性を好ましい状態に保持することができる。

又、図４Ａ及び図４Ｂに示す通り、アンカーキャップ１２を、アンカー金物本体１１の傾斜面１１３に被せる位置にまで移動させることにより、アンカー金物１に装着されている状態のアンカーキャップ１２の外径をＲ（図４Ａ）からＲ’（図４Ｂ）にまで拡大させることができる。このアンカー金物本体１１の軸方向に沿ったアンカーキャップ１２の装着位置の調整によっても、上記のアンカーキャップ１２の回転による調整と同様、アンカー金物１とアンカー金物用孔５１の内壁との圧力を適切に調整することができる。

（壁パネルの取付け方法）
本発明の壁パネルの取付け方法においても、従来方法と同様、取付けに先行して、ＡＬＣパネル３の短辺小口面の中心に、アンカー金物用孔５１が穿孔形成され、この孔に、上記において詳細を説明した本発明のアンカー金物１が挿入される。尚、本発明のアンカー金物１を挿入するために形成するアンカー金物用孔５１の開口径については、挿入するアンカー金物用孔５１のアンカーキャップの外径（長径）に対する比率が、０．８５〜０．９５程度であることが好ましい。

通常、アンカー金物はＡＬＣパネルの両小口面にそれぞれ挿入される。本発明のアンカー金物１を少なくとも、設置後において下側となる小口面に挿入することで、作業過程でのアンカー金物の落下を防止することができる。設置後において上側となる小口面においては本発明のアンカー金物１の挿入は必須ではない。例えば、アンカー金物１をそのまま用いることもできるが、アンカーキャップ１２をはずした状態のアンカー金物本体１１のみを上面側のアンカー金物としてそのまま用いることもできる。

尚、アンカー金物用孔５１の形成は、通常、施工現場への搬入前にパネル製造工場で極めて高精度で行われる。固定用ボルトを挿通するための孔は、多くは施工現場において穿孔形成されるが、位置精度の高いこのアンカー金物用孔５１に合わせて形成されるため、必然的に幅方向の精度が非常に高くなり、ＡＬＣパネルの施工精度を高水準に維持することができる。

アンカー金物１を装着したＡＬＣパネル３の取付けは、先ず、上記の通りアンカー金物１が挿入されているＡＬＣパネルを、アンカー金物１の固定用ボルト２による固定は行われていない状態で、アンカー金物１が挿入されている小口面を下側にして、所望の取付け箇所に配置する。そして、パネル配置後に、建造物躯体又は該建造物躯体に接合されている固定用金物とアンカー金物１とを、パネルの腹面の中心線上の小口面近傍に形成されたボルト用孔に挿通した固定用ボルト２で螺合する工程を行う。このような手順で行う本発明の壁パネルの取付け方法によれば、通常、設置個所への配置前に予めＡＬＣパネルにボルト固定しておくイナズマ金物等を介さずに、建造物躯体又はこれに予め接合されているアングル等の下地鋼材に、直接ボルト固定することもできるため、溶接工程を簡略化して、壁パネルの生産性を向上させることができる。

１ アンカー金物
１１ アンカー金物本体
１１１ 管部
１１２ 扁平部
１１３ 傾斜面
１１４ ボルト用貫通孔
１２ アンカーキャップ
１２１ 開口
２ 固定用ボルト
３ 軽量気泡コンクリートパネル
４ アンカー金物（従来品）

Claims (6)

1. 軸方向に垂直な断面が環形又は円形である管部と、
   前記管部の一端から伸長し、軸方向に垂直な断面が扁平形状である扁平部と、を有するアンカー金物本体と、
   リング状の弾性部材であるアンカーキャップと、の組合せからなり、
   前記アンカー金物本体の前記扁平部は、軸方向に垂直な断面の幅が前記管部の直径と同一であり、該断面の厚さが前記管部の直径よりも小さく、該断面の幅方向に平行な一対の対向する平面部を有する扁平形状であって、
   前記アンカーキャップの開口の形状が、前記アンカー金物本体の前記扁平部の軸方向に垂直な断面と相似形状であって相似比が１未満である、軽量気泡コンクリートパネル用のアンカー金物。
2. 前記管部と前記扁平部とを連接して形成されている傾斜面とを、有する請求項１に記載のアンカー金物。
3. 前記アンカーキャップが、硬度１０以上２０以下のゴムからなる、請求項１又は２に記載のアンカー金物。
4. 前記アンカーキャップがクロロプレンゴムからなる、請求項１から３のいずれかに記載のアンカー金物。
5. 請求項２に記載のアンカー金物が、前記扁平部又は前記傾斜面に前記アンカーキャップが装着されている状態で、小口面からパネル内部に挿入されている軽量気泡コンクリートパネル。
6. 軽量気泡コンクリートパネルを建造物躯体に固定するための壁パネル取付け方法であって、
   請求項５に記載の軽量気泡コンクリートパネルを、前記アンカー金物が挿入されている小口面を下側にして取付け箇所に配置した後に、
   前記建造物躯体又は該建造物躯体に接合されている固定用金物と、前記アンカー金物とを、固定用ボルトで螺合する工程を行う、壁パネル取付け方法。

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